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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    （19分）如图所示，两平行导轨间距L＝0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B＝0.5 T，水平部分没有磁场．金属棒ab质量m＝0.005 kg，电阻r＝0.02 Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R＝0.08 Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h＝1.0 m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(取g＝10 m/s2)．

    求：(1)棒在斜面上的最大速度；(2)水平面的动摩擦因数；

    (3)从高度h＝1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量。

     

    【答案】

    (1) (2) (3)

    【解析】

    试题分析：(1)由题意知金属棒从离地高以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始匀速运动．

    设最大速度为，则感应电动势……1分

    感应电流……1分

    安培力……1分

    匀速运动时，有……1分

    解得……2分

    (2)在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力……2分

    金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有

    ……1分

    ……1分

    解得……2分

    (用动能定理同样可以解答)

    (3)下滑的过程中，由动能定理可得：

    ……2分

    安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，有……2分

    电阻R上产生的热量：……2分

    解得.……1分

    考点：电磁感应? 功能关系

     

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    （1）刚释放时，金属棒的加速度；
    （2）金属棒下滑的最大速度vmax；
    （3）当速度为5m/s时，棒的加速度．

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    （1）棒在斜面上的最大速度？
    （2）水平面的滑动摩擦因数？
    （3）从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量？

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